情境认知理论在计算机类课程教学改革中的应用
摘要:当今社会对人才培养提出了新的要求。情境认知理论作为一种能促进知识与理论
结合的重要学习理论,是国内外教育界的前沿研究领域。在探讨情境认知理论对人才培养
模式影响的基础上,以计算机类课程为例,把情境认知理论当做教学改革的一种行之有效
的方法进行教学设计,具有一定的现实意义。
关键词:人才培养;情境认知;教学改革;教学设计
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,“注重学思结合。
倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。激发学生的好奇心,培
养学生的兴趣爱好,营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境”,“注重知行统
一。坚持教育教学与生产劳动、社会实践相结合”。胡锦涛在庆祝清华大学建校 100周年
大会上的讲话中指出:“要注重培养拔尖创新人才,积极营造鼓励独立思考、自由探索、
勇于创新的良好环境,使学生创新智慧竞相迸发,努力为培养造就更多新知识的创造者、
新技术的发明者、新学科的创建者作出积极贡献。”可见,高校对人才培养模式提出了更
注重学生实践能力的要求,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。随着信息社会和
互联网络的高速发展,以计算机为核心的信息技术正在深刻地影响着整个社会。高校的计
算机教育更要适应这种变化,改变人才培养模式,大力培养学生的创新精神和实践能力,
激发学生的好奇心,使学生能够学以致用,成为符合信息时代发展要求的创造型人才。情
境认知作为一种新型的学习理论,以其先进的学习理念,成为高校计算机人才培养的新方
式,对于教学改革具有重要的意义。
一、情境认知理论的基本思想
情境认知理论是 20世纪 80年代中后期形成的重要的学习理论。1987年,瑞兹尼克在
美国教育杂志《教育研究》上发表了《学校内外的学习》的论文。该论文的发表对情境认
知研究具有里程碑式的意义。1989年,约翰·西利·布朗、阿伦·柯林斯与保尔·杜吉德联合
发表了论文《情境认知与学习文化》,系统、完整地论述了情境认知与学习理论。
“情境”即 Context,原意为上下文、文章脉络之意,即教学应让知识成为可循之脉
络,以改善学习效果。情境认知已成为一种能提供有意义学习并促进知识向真实生活情境
转化的重要学习理论。该理论认为,校内学习有个体化、抽象性等特征,所学的知识是呆
滞的,学习者只是知道了这些知识,出了校门却不会用。他们通过研究认为,人的知识经
验离不开它产生的情境,并且受到情境中各种特征的影响。该理论不是把知识作为心理内
部的表征,而是把知识视为个人、社会或物理情境之间联系的属性以及互动的产物。
知识是情境化的,通过活动不断向前发展,参与实践能促进学习和理解,而在特定情
境中获得的知识比书本知识更有用。学习不仅是为了获得事实性知识,还要将学习置于知
识产生的特定物理或社会情境之中,要求学习者参与真正的文化实践。学习包含着建立一
个对“他们在其中使用工具的世界,和对工具本身进行日益丰富的内在的理解”。
二、情境认知教学理论对人才培养模式改革的影响
1.创设情境认知教学环境,将理论与实践相结合
计算机是一门理论性和实践性都比较强的课程,既需要学生学习很多理论知识,也需
要学生掌握一定的实践能力。在传统的教育中,往往过于强调理论学习的重要性,这种学
习存在着形式化、抽象化、简单化、记忆表征的单一化等弊病,由此产生的结果往往是只
能应付考试,而不能迁移至复杂的真实情境中,这就是所谓的“高分低能”现象产生的重
要原因之一。因此,很多用人单位都反映学生的动手能力差。哪怕很多学校采取了多种手
段锻炼学生的动手能力,仍然存在学习与社会脱节的情况,学生在校期间尽可能多地接
触、了解社会实际还有很多困难,这些教学环节都在不同程度上存在“教育面不宽”和
“深入度不够”等问题,因此,仿真式模拟创设情境认知教学环境非常必要。
2.在情境认知教学环境中学习,激发学生的自主学习能力和学习动力
很多走上社会的毕业生都或多或少有这样的感受:当年在校学习动力不足主要是因为
没有认识到所学知识在现实中的作用,而如今在工作实践中遇到问题,才让他们对当年学
习的目的性有了质的感悟。在工作实践中遇到实际问题时,往往自己不知该如何解决,依
赖于别人的教授。因此,要让学生的这种感悟提前来到他的脑海中,就需要为学生创设实
际需求与问题情境及其问题解决过程的情境,在情境认知教学环境中学会自主学习,完成
学习任务,并且能够将相似的情况应用于其他具体问题,从而激发学生以解决问题为目标
的学习动力。
3.采用情境认知理论教学,促进教师职能转变
在传统教育中,教师仅仅是知识的传授者,教师习惯按照教材的思路来安排教与学,
这样一来,信息的流向是呈线性的,即由教师一方灌输给学生。线性结构的优势在于一方
面教学思路清楚,另一方面能够保证传授的信息量大。但是缺点也很明显:教师的教学往
往面面俱到,很难避免一讲到底或一问到底的满堂灌的积习,也就是教师习惯于把知识打
包“填鸭式”地交给学生,使教师越教越烦琐,学生越学越被动。采用情境认知理论教
学,教师是学生学习的促进者、引导者、合作者和参与者,教师的作用在于提供真实的学
习情境,搭建学习支架,促进学生学习能力的发展。
4.情境认知教学环境有利于科研与教学互相促动、互相渗透
在实际教学中我们发现,教师将科研中的相关项目内容引入课堂,会使学生更好地接
受知识。创设接近真实的教学情境,从某种意义上说是对教师提出了更富挑战性的要求,
会促进教师一方面更多地接触实践,更多地承接与教学相关的研究项目,另一方面会促使
教师将企业的实际开发项目资源转化为情境认知环境教学资源,从而实现科研、教学真正
意义上的互相促动、互相渗透。
三、情境认知理论在计算机教学改革中的应用
在高校计算机教育中,基于情境认知的教学改革主要体现在以下四个方面。
1.教学目标
情境认知理论认为,学习的实质是个体参与实践,与他人、环境相互作用的过程,学
习者应主动利用经验和知识参与实践活动。具体地说,就是要培养学生的自学能力、研究
能力、思维能力、表达能力,让学生学会认知、学会做事。计算机学科作为一门注重实践
能力的学科,更要注重学生实际动手能力的培养。在课程目标的设计上,应该综合来自三
个方面的信息,即“对学习者自身的研究”“对校外当代生活的研究”和“来自科目专家
的目标建议”。教学目标的设计要有层次,不仅要有普及知识,还要开发学习者的高级思
维能力和自主思维能力。
在一个丰富多元、富有多层意义的情境中学习,产生的结果也可能较为多样、多层
次,因此在设计理念上要采用发展的观点,对学生可能遇到的问题进行预测,并从不同层
面来逐步加深学习内容以及遇到的问题的难度。因此,学习目标的设计应有一定的弹性和
可变性,不能将教学目标简单化,构造的情境除了要有足够丰富复杂的事实、问题,还要
提供多角度和多层次的经验,以刺激学生不同且多样的体会,也就是让不同的学生有机会
产生多样化的建构,从而在探索真实的任务中达到学习目的。
2.教学内容
可以将教学内容分为三个层次:按教材的内容和顺序讲解;归纳几本书的内容和特点
讲授,条理清晰;讲课具有教师的风格特点,注重启发,因材施教,注重学生学习方法和
解决实际问题能力的培养。那么,第三个层次就是所有教师都希望自己能够达到的,而这
个层次也正好符合情境认知理论的要求。不把教材作为一种目的,不把教材中的知识作为
唯一的教学内容,而是一种素材,教学的内容不仅包含课本知识,教师还要设计与所教课
程相关的问题与环境,激发学生学习的内在动力,促进对问题进行探究,帮助学生掌握更
多的知识、发展相应的能力
教师设计的情境是学习发生与进行的必要条件,而且情境具有线索指引功能,有助于协
助学生记忆。通过启发学生叙述和讨论,还可以多角度丰富情境记忆。向学生提出一些启
发性的问题,可以引发学生检索出相应的知识与情境记忆。设计出一项活动方案,也可以
促使学生寻找已学的知识和经验,去解决相似的问题。
3.教学过程
情境认知理论的教学目的是通过发展学生的认知水平实现的。在教学过程中,教师不
是先引导学生复习旧知识,然后才开始新内容的学习,而是把课题摆在学生面前,设计有
利于学生发挥潜力的情境,激发学生的认知兴趣,由学生自己去学习知识,寻求问题的答
案。学生从被动的接受者和知识的灌输对象转变为知识的主动构建与学习者,教师从知识
传输的执行者转向学生知识学习的帮助者、参与者、组织者和促进者。
情境认知教学模式的主要方法有抛锚式教学模式、认知学徒制教学模式和随机进入教
学模式三种。下面主要介绍在教学中经常应用的两种模式。抛锚式教学注重利用多媒体技
术呈现一个真实、有趣的故事情境来吸引学习者,以一个需要解决的问题为“锚”,让学
生扮演情境中的角色,将学生带入一个复杂的问题情境中,再引导学生去寻求和探索解决
问题,进而培养合作精神,掌握真实、生动的知识和技能。一旦问题被确定了,整个教学
内容和教学进程也就被确定了。在进行计算机课堂学习或者课程设计时,教师根据具体科
目的实际情境创设问题或任务,在讲解基本知识的基础上不直接给出问题答案,而是引导
学生通过查资料、动手操作等形式让学生自己理解和探索,以实现知识意义建构的过程。
认知学徒制的教学重点是在具体的情境中由教师向学生提供可应用的知识和思维策略,使
学生通过观察、模仿和联系,将知识运用到真实的实践中去,从而获得有效的学习。教师
可以利用计算机的多媒体技术、智能技术和网络技术,创造一种认知学徒甚至远程学徒的
学习情境,让学生通过观摩、模拟、思索而掌握知识。
4.教学评价
基于情景认知学习理论下的教学评价应该融入教学过程,成为学生学习过程中密切相
关的一部分,而不能割裂成两个阶段。评价的目标在于学生是否能够应用适当的知识去解
释问题,是否有利于学,以学习者为中心。
学生最后学习成绩的评价不能像以前教学中单纯以书面考试作为评价标准,而是融合
多种考核方式,重视学,考核学习者解决问题的能力。在计算机教学中,由于很多课程要
进行具体的编程,也有很多新技术供学生使用,所以考核时,可以采用课程设计、完成作
业、做报告等测验手段,让学生自主思考,互相合作,以真实的任务来检验学习效果的优
劣。
新的时代需要新的人才,学校教育不能脱离生活实际。情境认知赋予学习新的意义,
丰富了学习的过程,对人才培养模式有着深刻的影响,随着信息技术的不断发展,它正在
成为高校计算机教学改革的有效途径和新型模式。
中国论文联盟
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